Trattamento ad Ultrasuoni in impianti di trattamento acque reflue

®
BIOSONATOR
La tecnologia ad
Ultrasuoni applicata agli
impianti di trattamento
delle acque reflue urbane
Principio di funzionamento
Il BIOSONATOR è un sistema di trattamento ad ultrasuoni in grado di produrre onde acustiche
a bassa frequenza ed alta intensità, che inducono la cavitazione acustica nella matrice trattata.
Le elevate sollecitazioni di taglio di tipo puntuale che si generano, determinano la
distruzione/rottura delle strutture cellulari poste a contatto.
PRINCIPALI EFFETTI:
 rilascio della sostanza organica disciolta
(incremento COD disciolto)
 rilascio di enzimi cellulari
(incremento delle reazioni biologiche)
 rilascio di materiale inerte
ed acqua intracellulare
(incremento della disidratabilità)
Il BIOSONATOR® può essere applicato al settore
del trattamento delle acque reflue
così come al settore degli impianti a biogas.
BIOSONATOR® La tecnologia ad Ultrasuoni applicata agli impianti di trattamento delle acque reflue urbane
BIOSONATOR® per WWTPs
Nell’ambito del trattamento delle acque reflue urbane il BIOSONATOR®:
 è applicabile sia alla LINEA FANGHI sia alla LINEA LIQUAMI
 consente l’ottimizzazione della gestione dei fanghi di depurazione e delle rese depurative
 garantisce numerosi vantaggi economici in relazione alle caratteristiche dell’impianto
(es. maggiore produzione di biogas, risoluzione problemi di bulking, etc).
Possibili applicazioni:
LINEA FANGHI
Al fango ispessito a monte
della Digestione Anaerobica/Aerobica
Al fango digerito
a monte della disidratazione
LINEA LIQUAMI
Al fango sedimentato di ricircolo
nel comparto a fanghi attivi
Alla miscela aerata (fango flottante)
BIOSONATOR® La tecnologia ad Ultrasuoni applicata agli impianti di trattamento delle acque reflue urbane
Trattamento US
possibili applicazioni alla linea fanghi
Trattamento ultrasonico di :
fango ispessito
a monte della digestione anaerobica
fango in digestione
PRINCIPALI VANTAGGI:
 Aumento del rendimento di degradazione degli SV e quindi del grado di stabilizzazione del fango
 Incremento della produzione di biogas (fino al 30%) e maggiore capacità residua delle unità di digestione
esistenti (ovvero riduzione delle volumetrie di progetto per digestori da realizzarsi ex-novo)
 Riduzione della viscosità del fango digerito con conseguente miglioramento della disidratabilità
(maggiori tenori di sostanza secca in uscita con minor consumo di polielettrolita e minori consumi energetici)
 Riduzione (fino al 25%) della quantità prodotta di fango di supero (disidratato)
 Contrasto alla formazione di bulking e schiume nel comparto di digestione
BIOSONATOR® La tecnologia ad Ultrasuoni applicata agli impianti di trattamento delle acque reflue urbane
Trattamento US
possibili applicazioni alla linea liquami
Trattamento ultrasonico di :
fango di ricircolo dal sedimentatore
al comparto a fanghi attivi
fango di ricircolo dall’ispessitore
al comparto a fanghi attivi
miscela aerata (fango flottante)
PRINCIPALI VANTAGGI:
 Maggiore disponibilità di sostanza organica prontamente biodegradabile all’eventuale comparto
di pre-denitrificazione, evitando il ricorso a fonti esterne di carbonio
 Incremento del grado di mineralizzazione del fango in virtù della maggiore degradabilità
 Riduzione (fino al 25%) del quantitativo di fango di supero prodotto
 Contrasto alla formazione di bulking e schiume con conseguente miglioramento delle caratteristiche
di sedimentabilità del fango (riduzione di oltre il 65% dello SVI)
 Mancato ricorso ad agenti chimici
BIOSONATOR® La tecnologia ad Ultrasuoni applicata agli impianti di trattamento delle acque reflue urbane
Caso Studio – Applicazione Biosonator®
alla linea fanghi [1/2]
I vantaggi economici/gestionali ottenibili dal trattamento ad Ultrasuoni sono strettamente
correlati alle caratteristiche dell’impianto di depurazione (tipologia, concentrazione di fango,
tecnologia di disidratazione, elettrolita utilizzato, etc.) su cui il Biosonator® viene installato.
Di seguito si fornisce, a titolo esemplificativo, la quantificazione dei vantaggi economici
per un caso studio rappresentativo.
Caso studio:
Impianto a fanghi attivi con potenzialità di 50.000 AE
Produzione fango disidratato (20% SS): 2.200 t/anno
Proposta di intervento:
Trattamento con Biosonator® del 50% della portata di fango ispessito
Rendimenti attesi:
Riduzione del 25% del quantitativo di fango di supero
in uscita dall’impianto
Incremento del un tenore di secco nel fango di supero
dal 20% al 23%
Riduzione del 10% del consumo di polielettrolita
in virtù della maggiore disidratabilità del fango
BIOSONATOR® La tecnologia ad Ultrasuoni applicata agli impianti di trattamento delle acque reflue urbane
COSTI
Caso Studio – Applicazione Biosonator®
alla linea fanghi [2/2]
Consumo energetico
Costi di manutenzione
Assorbimento elettrico: 4-5 kW
Costo energia elettrica: 9 €cent/kWh
Sostituzione sonotrode ogni 1,5 anni
Manutenzione ordinaria
BENEFICI
3.500 €/anno
49.100 €/anno
3.000 €/anno
Mancato smaltimento
fango di supero
Minori consumi di
polielettrolita
Costo smaltimento: 90 €/t
Risparmio netto
annuale:
5.000 €/anno
Dosaggio medio:
1,8 kg/t disidratata
Costo: 2,2 €/kg
1.200 €/anno
44.800€
Minori consumi energetici
dell’unità di disidratazione
Costo energetico disidratazione:
2,2 €/t disidratata
Ulteriori vantaggi conseguibili:
 incremento
del 20% del biogas ottenibile, quantificabile
nell’ipotesi di invio del fango ispessito a digestione anaerobica
come
26.200
Nm3
CH4/giorno,
 nell’ipotesi di invio del fango ispessito alla sezione a fanghi attivi: aumento del COD prontamente
biodegradabile in ingresso al comparto biologico ed incremento delle cinetiche di degradazione batterica, con
conseguente miglioramento della denitrificazione (se presente), miglioramento della sedimentabilità del fango
e riduzione di eventuali problemi di bulking
BIOSONATOR® La tecnologia ad Ultrasuoni applicata agli impianti di trattamento delle acque reflue urbane
Esempi applicativi in Germania [1/2]
Oltre 80 applicazioni in WWTPs nel mondo
1. Bamberg WWTP
Carico di progetto: 220.000 AE; Carico attuale: 330.000 AE
Necessità di incrementare la degradazione degli SV
per far fronte all’aumento del carico organico in ingresso.
Installazione di 2 reattori ad Ultrasuoni a monte della DA,
in alternativa alla costruzione di un ulteriore digestore.
Trattamento del 30% del fango ispessito (primi 2 anni)
Trattamento dell’80% del fango ispessito (dal 3° anno)
Contenuto di SV nel fango digestato ridotto dal 60% al 54%
Incremento della produzione di biogas del 30%
2. Bünde WWTP
Carico di progetto : 54.000 AE
Impianto con sezione di denitrificazione: necessità di
fonti esterne di carbonio per raggiungere un’efficiente
denitrificazione.
Installazione di una unità ad Ultrasuoni per il trattamento
del 30% del fango di supero ispessito
Incremento dell’rbCOD in ingresso alla sezione di denitrificazione
Riduzione del fango di supero del 25%
Eliminazione di foaming e bulking in vasca a fanghi attivi
[Neis, Banduch, Nickel Stimulation of aerobic and anaerobic biological processes by ultrasound]
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Esempi applicativi in Germania [2/2]
Oltre 80 applicazioni in WWTPs nel mondo
3. Meldorf WWTP
Carico di progetto: 65.000 AE
Presenza di schiume nel digestore anaerobico
dovute all’eccessiva crescita di batteri filamentosi
nella sezione a fanghi attivi.
Installazione di una unità ad Ultrasuoni per il trattamento
del 100% del fango di supero ispessito, dopo un periodo
di test di 3 mesi.
Eliminazione del problema schiume
Riduzione dei VS da 60% a 45% nel fango digerito
Incremento biogas del 30%
4. Seevetal WWTP
Carico di progetto: 165.000 AE
Presenza di bulking nella sezione a fanghi attivi nei mesi
invernali.
Test con una unità ad Ultrasuoni per il trattamento
dell’1% del fango di ricircolo alla sezione a fanghi attivi
Eliminazione dei batteri filamentosi
[Neis, Banduch, Nickel Stimulation of aerobic and anaerobic biological processes by ultrasound]
BIOSONATOR® La tecnologia ad Ultrasuoni applicata agli impianti di trattamento delle acque reflue urbane
Proposta applicativa
Target impianto
Impianto di trattamento acque reflue urbane (> 30.000 AE),
preferibilmente dotato di unità di digestione anaerobica, e
caratterizzato da difficoltà nella gestione dei fanghi di supero, nonché
da problematiche tipiche della linea liquami (bulking, carenza di
sostanza organica per la denitrificazione).
Tipologia d’intervento Installazione del sistema di trattamento ad ultrasuoni BIOSONATOR®
previa caratterizzazione preliminare di laboratorio su campioni di fango
prelevati al fine di valutare i reali vantaggi conseguibili.
Modalità di fornitura
Alloggiamento sia all’interno di locali tecnici esistenti sia in container
preassemblato per installazioni in esterno. La fornitura include tutte le
apparecchiature accessorie (pompa di alimentazione, sonde di misura,
quadro elettrico, collegamenti idraulici, etc).
BIOSONATOR® La tecnologia ad Ultrasuoni applicata agli impianti di trattamento delle acque reflue urbane
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BIOSONATOR
Per ulteriori informazioni:
ECOMEMBRANE Srl
ENVIS Srl
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loc. San Marino 26030
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